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Schema risoluzione esercizi sui margini
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Mettere la fdt ad anello aperto nella forma
L(s) = μ • k∏(1+sTi) • ∏(1+ξjs+s2/ωj2)/sd•∏(1+sTi)•∏(1+2ξ/ωks+s2/ωk2)
- Tracciare i diagrammi (asimtotici) di Bode
- Tracciare il diagramma polare
- Calcolare ωc e il margine di fase φm
- Calcolare ωpc e il margine di guadagno Km
- Tracciare i margini sui diagrammi di Bode e polare
Esercizio sul calcolo dei margini
L(s) = 1/s(s+1)
1) Tracciamento dei diagrammi asintotici di Bode
Per ω = 1 si ha |L(jω)| = 1/√2
|L(jω)| = 1/ω√1+ω2
α = |L(jω)|ω=1, dB = +20log102-1/2 = -10log102
2) Tracciamento del diagramma polare
L(jω) = 1/jω(jω+1)=
= 1/jω-ω2 - ω2+jω/ω4+ω2
= -ω+j/ω+ω3
Esercizio sul calcolo dei margini
L(s) = 5 1 - 0.1s / s2 + s + 1
zero z1 = 10
poli p1,2 = -1 ± j
ωn = 1 ζ = √2/2 = 1/√2
1) Tracciando diagrammi asintotici di Bode
α = 20 log10 2.5
|L(jω)| = 5 |1 - 0.1jω| / |1 - ω2 + j√2ω| = 5 √1 + 10-2ω2 / √(1 - ω2)2 + 2ω2 = 1
…
Per quanto riguarda le fasi si ha:
Quindi si ha φm ≈ π/2
e xm = L dB
Km|dB = 20 log10 km
km = 10Km|dB/20 = 100,1 = 1.26
1/km ≈ 0.8
I margini sono indicatori locali, cioè avere φm elevato non significa necessariamente che anche Km sia elevato.